Un dron que funciona con energía solar

XSun diseña y fabrica un dron con fuente de energía independiente y capaz de tomar sus propias decisiones para llevar a cabo misiones completamente automatizadas. La empresa necesitaba subconjuntos fiables y de alto rendimiento para diseñar su SolarXOne. Este es el motivo por el que esta startup se dirigió a maxon para el sistema de propulsión.

Benjamin David, después de una década de experiencia en Airbus Defense and Space, creó la empresa XSun sobre la base de una idea muy sencilla: adaptar las tecnologías espaciales para su uso a menor altitud. Este enfoque dio lugar a SolarXOne: un dron eléctrico autosuficiente que funciona con energía solar y tiene un diseño de alas en tándem. SolarXOne, con su aspecto de libélula, ofrece un rendimiento aerodinámico excelente y dispone de una amplia superficie de paneles solares para captar la máxima energía solar posible. Todo esto está dentro de un entorno de alto rendimiento y completamente eléctrico.

«Estamos convencidos de que la combinación de nuevas tecnologías y fuentes de energía renovables será la mejor solución para afrontar los desafíos medioambientales, económicos y sociales de la actualidad», comenta Benjamin David. También señala que la energía solar triplica la vida útil de la batería de a bordo.

Al igual que un satélite, SolarXOne incorpora multitud de tecnologías. Mitad avión, mitad dron, este vehículo aéreo no tripulado pesa 25 kg, tiene una envergadura de 4,50 m y destaca en varios sentidos:

• Fácil uso: SolarXOne es tan fácil de usar como un dron, pero ofrece el alto rendimiento de un avión.
• Rápido despliegue: está listo para volar en 30 minutos.
• Autonomía: 12 horas de vuelo sin escalas.
• Funcionamiento silencioso: gracias a que el dron es completamente eléctrico, no genera ningún tipo de ruido.
• Manejo excelente: esto es debido a su configuración aerodinámica en combinación con las opciones implementadas.
• Fiabilidad: los sistemas de seguridad garantizan un alto grado de fiabilidad para los usuarios.
• Mantenimiento mínimo: los dispositivos 100 % eléctricos requieren poco mantenimiento.
• Capacidad para volar por el día y por la noche: con las baterías de a bordo que se cargan con energía solar.
• Capacidad de carga excepcional: giroscopios, cámaras de alto rendimiento, cámaras termográficas, LIDAR, etc.: SolarXOne puede transportar una carga de hasta 5 kg, lo que incluye las últimas tecnologías de comunicación y seguridad.
• Un sistema que cumple los estándares del sector aeronáutico: esto significa que el vehículo aéreo no tripulado puede certificarse al más alto nivel y obtener autorización de vuelo en todo el mundo.

Un amplio rango de aplicaciones

SolarXOne, con una autonomía de vuelo diaria de 600 km, puede sobrevolar miles de hectáreas y captar imágenes con una resolución de centímetros. Es por ello por lo que muchos sectores están interesados en utilizar el dron en una gran variedad de misiones:

• Cartografía y topografía de grandes áreas de tierra y mar, como reservas naturales
• Inspecciones fotográficas de muy alta resolución de infraestructuras lineales a gran escala (tuberías, cables de electricidad, carreteras, ríos, etc.)
• Inspecciones fotográficas para agricultura de precisión en el contexto de la cartografía forestal, por ejemplo
• Misiones de monitorización e inspección

XSun comercializa su dron, pero también ofrece servicios SolarXOne a través de su equipo de operaciones. Este equipo pilota el dron para clientes que solo quieren recopilar datos.

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«No cabe duda de que maxon es el mejor»

Eficiencia, calidad, fiabilidad y durabilidad. Estos son los principios que guiaron el diseño de SolarXOne. «El diseño completamente eléctrico exigía cumplir los requisitos de eficiencia energética y rentabilidad de cada conjunto. Es por ello por lo que decidimos trabajar solo con el mejor, es decir, le encargamos a maxon el sistema de propulsión», afirma el fundador de XSun. El desafío de la propulsión consistía en encontrar los sistemas más fiables con el máximo rendimiento y el menor tamaño posible, con prácticamente los mismos los requisitos que en el sector aeroespacial. «En estas tres áreas, maxon es, sin duda alguna, el mejor. Son muchas las razones por las que la NASA encarga a maxon sus motores de robot. Nos encantó la idea de que maxon entrara en el mercado de los drones y nuestra colaboración comenzó rápidamente», añade Benjamin David.

Para que el dron fuera capaz de volar de forma completamente independiente durante más de 12 horas, había que llevar al límite cada aspecto de la tecnología. XSun se benefició de la experiencia de maxon en las siguientes tres áreas:

• Controladores
• Motores
• Propulsores

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«Desde el punto de vista de la energía, el objetivo consistía en reducir al máximo el consumo a la vez que se mantenía el peso tan bajo como fuera posible: ¡un verdadero reto tecnológico!», destaca Michael Niemaz, ingeniero de proyectos aeroespaciales de maxon, que trabaja con XSun desde el 2019. En aquel momento, maxon acababa de lanzar su primera gama de motores para drones. Para satisfacer los requisitos de XSun, maxon adaptó uno de sus motores sin escobillas para drones, el ECX 87 Flat.

Luise Löskow, directora de proyectos aeroespaciales de maxon, comenta: «Cuando empezamos a trabajar con XSun, el diseño de este tipo de motor solo existía en su forma básica. Es por ello por lo que tuvimos que adaptar un producto que aún se encontraba en fase de desarrollo, al que incorporamos nuevas funciones, como sensores. Nuestro equipo experimentado (ingenieros de diseño, pruebas y calidad, así como compradores y operarios de producción) discutió en profundidad los diferentes requisitos y problemas técnicos para encontrar soluciones adecuadas. Finalmente, logramos aumentar la potencia del motor ECX87 Flat y modificamos su bobinado para optimizar la propulsión. SolarXOne está ahora equipado con dos motores ECX87 Flat adaptados que se ubican en la parte delantera de la aeronave».

«Para que SolarXOne pudiera sobrevolar ciudades con total seguridad, XSun quería obtener todas las certificaciones posibles. Aquí es donde maxon desempeñó un papel importante, ya que ofrecemos una calidad integrada que garantiza un motor con la suficiente fiabilidad para ser certificado en el futuro, señala Michael Niemaz. El fundador de XSun está de acuerdo con esto y añade: «No habría sido posible alcanzar el mismo nivel de calidad con un socio que no fuera maxon. Ninguna otra empresa es capaz de elaborar un informe de pruebas de 25 páginas tan minucioso».

Desde que se conocieran en el Paris Air Show de 2019, maxon y XSun han colaborado estrechamente. En julio de 2020, en su primer vuelo solar de gran recorrido, SolarXOne logró volar silenciosamente durante 12 horas sin ninguna emisión de CO2 y de forma completamente autónoma. Desde entonces ha llevado a cabo diversas misiones operativas para varios clientes de Francia y otras partes de Europa.

Para más información, visite:  XSun.fr